用于地下開采支架的鋼鉸接頂梁的制作方法

專利名稱:用于地下開采支架的鋼鉸接頂梁的制作方法
本發(fā)明涉及用于地下支架的鋼鉸接頂梁，它由一段一定長度的空心型材組成，其一端有一所謂尖形件、在另一端有一所謂叉形件作為插入件設(shè)置在那里，從而插入件和空心型材的連接結(jié)構(gòu)為插入式連接。
通過德國實(shí)用新型8305874號(hào)，這樣的鋼鉸接頂梁已是公知的。這種鉸接頂梁價(jià)格合理，十分便于維護(hù)和修理，并易于現(xiàn)場裝配。然而生產(chǎn)這樣的頂梁對于相應(yīng)的生產(chǎn)工藝過程的要求是相當(dāng)高的，盡管如此，相應(yīng)尖形和叉形件的插入并非完全沒有間隙，以致于一方面可能發(fā)生所謂的摩擦腐蝕，另一方面也可能發(fā)生不希望出現(xiàn)的端壓。
因此，從上述的那一類型的裝置出發(fā)，本發(fā)明的目的在于進(jìn)一步發(fā)展這類鋼鉸接頂梁使得插入件能無間隙地，牢固地固持在正確的位置上而并不喪失所述的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明這一目的是通過以下手段而實(shí)現(xiàn)的，插入件在空心型材一側(cè)的端部具有一個(gè)其橫截面與空心型材橫截面相應(yīng)的成型插塞，它至少有著一個(gè)縱向傾斜的表面，每表面配置一個(gè)活動(dòng)的楔形件，它可以在縱向傾斜的表面和空心型材內(nèi)表面之間拉入空心型材內(nèi)。通過運(yùn)用楔表面與楔結(jié)合可以使插入件絕對牢固地固持在正確的位置上。如果采用不止一個(gè)傾斜表面而是采用兩個(gè)彼此相對的對應(yīng)傾斜表面，那么效果尤佳。這樣兩個(gè)表面的有利之處在于它們的傾斜相同，這兩個(gè)表面跟相應(yīng)的楔形件結(jié)合一道使用會(huì)使相應(yīng)的插入件對準(zhǔn)中心。這樣，連接十分牢固同時(shí)又很容易松開。裝配式的優(yōu)點(diǎn)保存下來了。上述現(xiàn)有技術(shù)的公知的易于修理和維護(hù)的長處也得到保留。該連接不再容易受摩擦腐蝕所影響，同時(shí)也避免了不希望出現(xiàn)的端壓以及與此相聯(lián)系的插入件的錯(cuò)誤定位。
按本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，建議在插入件內(nèi)縱向移動(dòng)的方向上至少裝有一個(gè)錨栓，它通過一個(gè)后置抓手從后面扣住每個(gè)活動(dòng)的楔形件，同時(shí)這個(gè)錨栓設(shè)計(jì)成能從外部進(jìn)行操縱。這是一種很簡單的從外部可接觸到的裝置，通過它可以用所需的力驅(qū)進(jìn)楔形件或?qū)⑺鼈兯砷_。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供，錨栓設(shè)計(jì)成螺栓，它的頭部可從外部接觸到，它的螺紋部分有一個(gè)螺母作為抓手，該螺母被送進(jìn)空心型材內(nèi)防止轉(zhuǎn)動(dòng)。此螺栓通過它在外部可自由接觸的頭部很容易操縱。在這里，螺紋與作為后置抓手的螺母一道產(chǎn)生一個(gè)很大的力量傳遞，需要時(shí)楔形件可用很大力量拉入。由于在楔形件和插入件之間存在著通過錨栓的力短路，無須擔(dān)心由伴隨夾緊作用出現(xiàn)的張力或夾緊力引起的楔形件的不受歡迎的位移。
按本發(fā)明還可以建議，螺母應(yīng)具有一個(gè)跟空心型材的內(nèi)截面帶間隙相匹配的截面外形，最好是矩形或接近于矩形或方形。如果螺母截面的外輪廓帶間隙跟空心型材的內(nèi)截面相匹配，則它們一方面不會(huì)旋轉(zhuǎn)，另一方面卻能夠不受阻礙地進(jìn)行必要的軸向運(yùn)動(dòng)。
按本發(fā)明還提供，每個(gè)楔形件與后置抓手相連，它相對于后置抓手徑向可動(dòng)，但軸向基本上不可動(dòng)。這樣做的優(yōu)點(diǎn)在于，通過做成螺栓結(jié)構(gòu)的錨栓，可用簡便方式從外面把楔形件從它的固持位置重新向后推出以松開空心型材與插入件之間的連接。這時(shí)，螺栓被壓入或敲入，因而帶著螺母，螺母又軸向地帶著楔形件，這樣連結(jié)就松開了。
本發(fā)明還提供，做成叉形件的插入件沿跟叉形件表面平行的一個(gè)中心平面縱向分開。按本發(fā)明建議的固持方式，叉形件沿縱向分開而不影響叉形件的固持可靠性是可能的。這樣，生產(chǎn)這類的叉形件成本較低，同時(shí)修理費(fèi)用也較低，因?yàn)樵诔霈F(xiàn)損壞的情況下一般叉形件只有一半受損，而另一半仍然可以使用。因此在出現(xiàn)損壞時(shí)，可能只須替換叉形件的一半。由此也可以大大降低庫存量，要進(jìn)行修理時(shí)，要運(yùn)輸?shù)奈锪现亓恳脖容^小。用分開的叉形件就可能給叉形件半部的的成型插塞的每個(gè)傾斜表面上配備一個(gè)分開的楔形件。這樣，兩個(gè)協(xié)同工作的叉形件半部的傾斜表面之間可能存在的微小的尺寸的不準(zhǔn)確就會(huì)被補(bǔ)償?shù)簟Ｋ玫男ㄐ渭倪@種分開應(yīng)包括在本發(fā)明內(nèi)。同樣地既在分開的叉形件上又在不分開的叉形件和尖形件上將成型插塞的所有平的平面加工成斜面并配以楔形件，也是可能的。這樣，在所有方向上都能取得良好的固定。但是特別是傳送主力給協(xié)同工作的楔形件從而傳遞到空心型材的成型插塞的傾斜表面應(yīng)當(dāng)盡可能在整個(gè)寬度及盡可能大的表面上被拉入的楔形件所覆蓋，以便在力量傳遞中達(dá)到盡可能小的表面壓力。
最后，按本發(fā)明還提供，傾斜表面的傾斜角在2°-10°的范圍內(nèi)。這樣，用較小的拉入力已能產(chǎn)生十分牢固的連結(jié)。
本發(fā)明將借助于展示實(shí)施例的附圖作進(jìn)一步的說明。
圖1是帶有尖形和叉形插入件的空心型材的縱剖面圖;
圖2是圖1的分離圖;
圖3是錨栓、楔形件和后置抓手件的分解側(cè)視圖;
圖4是沿圖2Ⅰ-Ⅰ線看的視圖;
圖5是沿圖1Ⅱ-Ⅱ線剖開的剖面圖;
圖6是沿圖2Ⅲ-Ⅲ線看的視圖;
圖7是按圖2箭頭A的方向看向左旋轉(zhuǎn)90°的視圖。
圖1示出鋼鉸接頂梁1的側(cè)視圖，其空心型材2制造成單體筒形型材。在這個(gè)空心型材2的一端裝有一個(gè)尖形件3，在其另一端裝有一個(gè)叉形件4，而這兩個(gè)部件分別用一個(gè)成型插塞5或6插進(jìn)空心型材2中。在例舉的配置中，主負(fù)荷方向的作用線位于圖面平面或與之平行的平面上。尖形件3的成型插塞有垂直于圖面平面相對配置的兩個(gè)縱向傾斜表面7與8，它們朝著空心型材2的內(nèi)部會(huì)聚。此時(shí)它們各具有傾斜角α。此外，還可在成型插塞5上配置圖面平面平行伸展的襯板或側(cè)表面，它們有這樣的彼此間的距離使得它們能以盡可能小的間隙從側(cè)面裝入空心型材2的相應(yīng)的空間內(nèi)。這樣的一個(gè)表面配置由于前述的現(xiàn)有技術(shù)而眾所周知。但是，這些襯板不是非有不可的，但它們是有好處的，可以想象出這些襯板是相應(yīng)地傾斜的，跟縱向傾斜表面7和8一樣。至少縱向傾斜表面7和8可在它們的端面相向地支撐在有一個(gè)開孔24的端板23上，這樣，構(gòu)成縱向傾斜表面7和8的板件彼此充分地支撐著;但是，未特別標(biāo)明的側(cè)板，卻會(huì)大大加強(qiáng)整個(gè)裝置的剛性。
叉形件4的成型插塞6的結(jié)構(gòu)是完全相似的。這里，在成型插塞6上，也有相應(yīng)的縱向傾斜表面9和10。這兩個(gè)縱向傾斜表面9和10也具有傾斜角α，并向空心型材2的內(nèi)部會(huì)聚。成型插塞6仍是實(shí)施例一種改型。僅僅是那里的縱向傾斜表面9和10由襯板25和26支撐著，使得端面留下一個(gè)自然形成開口27。圖4至圖6相應(yīng)顯示了空心型材2的橫截面及插入件3和4，圖5可觀察到裝入的尖形件3，而圖4顯示尖形件3在插入空心型材前的視圖。圖6顯示叉形件4的相應(yīng)視圖。
要裝配插入件3和4，首先把螺檢17作為錨栓在開口20處縱向地裝入插入件3內(nèi)。為此，螺栓17穿過開孔28和開孔24，直到螺栓頭部19靠著不動(dòng)。現(xiàn)在螺母18被上到螺栓17的未加特別標(biāo)明的螺紋部分上去，并讓其停在一個(gè)能使螺母18能推進(jìn)空心型材2的旋轉(zhuǎn)位置上。螺母18的截面對應(yīng)于空心型材2的內(nèi)截面有適當(dāng)?shù)拈g隙，所以，裝進(jìn)空心型材2的螺母18內(nèi)就不能再旋轉(zhuǎn)了。此時(shí)，兩個(gè)活動(dòng)楔形件11和12的傾斜表面放置在成型插塞5的相應(yīng)傾斜表面7和8上，并且還軸向地靠著螺母18支撐著。它們可以任何方式跟螺母18連接，只要它們至少能有微小的徑向活動(dòng)。螺母18在兩個(gè)方向的軸向運(yùn)動(dòng)應(yīng)帶著活動(dòng)的楔形件11和12，使楔形11和12鎖定和松開。圖3以分解圖的形式示出裝配的順序，但是不帶插入件3。
如果上述裝置裝配好，插入件3連同其成型插塞5可軸向地推入空心型材2內(nèi)，直至插入件3的端面29靠上空心型材2的相應(yīng)端面。達(dá)到了這個(gè)狀態(tài)，起錨栓作用的螺栓17在其螺栓頭19被轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)槁菽?8在空心型材2內(nèi)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，它就沿軸向向螺栓頭19移動(dòng)，從而把活動(dòng)的楔形件11和12推在前頭，使以成型插塞5的傾斜表面7和8為一方、和以空心型材2的相應(yīng)內(nèi)表面為另一方這兩者之間的楔形縫隙被完全填滿。這樣，要用很大的力量才可以把活動(dòng)的楔形件11和12拉進(jìn)所述的楔形縫隙中去，從而形成一個(gè)異常牢固的連接，同時(shí)將插入件3定心在正確的位置上。這里，活動(dòng)的楔形件11和12的寬度最好這樣來確定，使它們盡可能復(fù)蓋住縱向傾斜表面7和8的相應(yīng)的總寬度以取得盡可能小的表面壓力，盡管夾緊力很高。這些情況自然同樣適用于活動(dòng)的楔形件13和14的裝置與它們跟成型插塞6的縱向傾斜表面9和10的關(guān)系。在該處，所述楔形件跟已描述的成型插塞5同樣方式裝配和使用。
此外，按本發(fā)明描述的將插入件3與4裝固在空心型材2內(nèi)以形成一根鉸接頂梁的方式，進(jìn)一步可能將叉形件4沿平行于其平面22的平面21分開。分離平面21在圖4及圖7中標(biāo)出。將叉形件分開一方面具有相應(yīng)的單件鍛件比較簡單因而生產(chǎn)成本較低的優(yōu)點(diǎn)，這樣由兩半組成的叉形件4要比按常規(guī)方法生產(chǎn)的叉形件便宜一些，另一方面也較容易修理，因?yàn)閾p壞通常只是發(fā)生在叉形件的一半上。如果叉形件4是一整塊，那么整個(gè)叉形件就失效，需進(jìn)行更換。使用分開的叉形件的話，只有受損的一半不能工作，可以換上一個(gè)相應(yīng)的較為便宜的新的半件。因?yàn)榘雮€(gè)叉形件自然要比整體叉形件輕得多，修理工作本身也相應(yīng)要容易一些。因此庫存量，特別是現(xiàn)場的庫存量可以減少。使用分開的叉形件，對活動(dòng)的楔形件13和14也沿縱向分開可能是有利的，這樣縱向傾斜表面9和10，現(xiàn)有是分成半件設(shè)置的，斜度上的微小差別也能夠得到補(bǔ)償。當(dāng)縱向分成兩半的縱向傾斜表面9和10具有足夠精確的一致性時(shí)，這樣的措施就是可有可無的了。
活動(dòng)的楔形件11至14的外部不傾斜的表面通過拉入牢固地靠著空心型材的內(nèi)表面15及16上，這樣，在軸向就產(chǎn)生很大的鎖緊力，而在徑向就形成跟空心型材2的形狀聯(lián)鎖的連接。通過這種連接，可取得具有焊接尖形件和叉形件的鋼鉸接頂梁的優(yōu)點(diǎn)，而無須承受其嚴(yán)重的缺點(diǎn)。反而，通過本發(fā)明成功地把公知的焊接鋼鉸接頂梁的優(yōu)點(diǎn)跟公知的插入聯(lián)結(jié)鋼鉸接頂梁的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，同時(shí)又能消除該兩結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)。這種革新的鋼鉸接頂梁具有選擇制造材料的可能性、庫存量小并因而倉庫維持費(fèi)用低、裝配只需用簡陋的工具，同時(shí)重量又輕等種種優(yōu)越性，因而它首次可以在經(jīng)常從事開采業(yè)的發(fā)展中國家使用，在那里，常采用木結(jié)構(gòu)的支架，這會(huì)給這些國家造成危險(xiǎn)的生態(tài)后果;采用按本發(fā)明的鋼鉸接頂梁要比采用那里迄今所使用的木結(jié)構(gòu)支架更為經(jīng)濟(jì)。
權(quán)利要求
1.用于地下開采用支架的鋼鉸接頂梁由一塊一定長度的空心型材組成，在它的一端上裝有一個(gè)所謂的尖形件、另一端上裝有一個(gè)所謂的叉形件作為插入件，從而插入件跟空心型材的連接結(jié)構(gòu)為插入式連接，其特征在于，插入件(1，2)在其空心型材一側(cè)的一端具有一個(gè)其橫截面與空心型材(2)的橫截面相應(yīng)的成型插塞(5、6)，它至少帶有一個(gè)縱向傾斜的表面(7-10)，每個(gè)表面配置一個(gè)被拉入空心型材(2)的縱向傾斜的表面(7-10)跟空心型材內(nèi)表面(15、16)之間的活動(dòng)楔形件(11-14)。
2.按權(quán)利要求
1的裝置，其特征在于，在插入件(3、4)中至少各配置一個(gè)錨栓17縱向伸展，這一錨栓用一后置抓手(18)從后面扣住各個(gè)活動(dòng)的楔形件(11-14)，該錨栓設(shè)計(jì)成可從外部進(jìn)行操縱。
3.至少按權(quán)利要求
2的裝置，其特征在于，錨栓設(shè)計(jì)成螺栓(17)，它的螺栓頭部(19)可從外邊接觸到，它的螺紋部分有一螺母(18)作為后置抓手，它可送進(jìn)空心型材(2)內(nèi)防止轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.至少按權(quán)利要求
3的裝置，其特征在于，螺母(18)具有一個(gè)跟空心型材(2)內(nèi)截面帶間隙相匹配的橫截面外形。
5.至少按權(quán)利要求
1至4中之一項(xiàng)的裝置，其特征在于，每個(gè)楔形件(11-14)跟后置抓手(18)這樣來連接使楔形件相對于后置抓手徑向可動(dòng)但軸向基本上不可動(dòng)。
6.至少按權(quán)利要求
1至5中之一項(xiàng)的裝置，其特征在于，設(shè)計(jì)成叉形件(4)的插入件在跟叉形件表面(22)平行的中心平面(21)上被縱向分開。
7.至少按權(quán)利要求
1至6中之一項(xiàng)的裝置，傾斜表面(7-10)的傾斜角(α)達(dá)2-10°。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種用于地下支架的由一定長度的 空心型材組成的鋼鉸接頂梁，空心型材一端有尖形件 另一端有叉形件作為插入件從而構(gòu)成插入式連接。 這鋼鉸接頂梁應(yīng)進(jìn)一步發(fā)展使插入件能無間隙地牢 固地固裝在正確位置上而不喪失其公知優(yōu)點(diǎn)。按本 發(fā)明使插入件靠空心型材一端具有截面跟空心型材 內(nèi)截面相應(yīng)的、至少有一縱向傾斜表面的成型插塞， 每傾斜表面配置一活動(dòng)楔形件在空心型材的縱向傾 斜面與空心型材內(nèi)表面之間被拉入。
文檔編號(hào)E21D17/00GK87108117SQ87108117
公開日1988年6月29日 申請日期1987年11月30日
發(fā)明者馬撒-凱瑟, 琳娜·海力加 申請人:馬撒-凱瑟, 琳娜·海力加